数电基础 第四章
组合逻辑电路
组合逻辑电路的特点
1.从功能上 ：任意时刻的输出仅取决于该时刻的输入
2.从电路结构上：不含记忆（存储）元件
逻辑功能的描述
组合逻辑电路的设计方法
1.逻辑抽象
分析因果关系，确定输入/输出变量
定义逻辑状态的含意（赋值）
列出真值表
2.写出函数式
3.选定器件类型
4.根据所选器件：对逻辑式化简，变换，或进行相应的描述
5.画出逻辑电路图
设计举例
设计一个监视交通信号灯状态的逻辑电路
1.抽象
输入变量:红（R）、黄（A）、绿（G）
输出变量：故障信号（Z）
| 输入变量 | 输出 | ||
|---|---|---|---|
| R | A | G | Z |
| 0 | 0 | 0 | 1 |
| 0 | 0 | 1 | 0 |
| 0 | 1 | 0 | 0 |
| 0 | 1 | 1 | 1 |
| 1 | 0 | 0 | 0 |
| 1 | 0 | 1 | 1 |
| 1 | 1 | 0 | 1 |
| 1 | 1 | 1 | 1 |
2.写出逻辑表达式
3.选用小规模SSI器件
4.化简
5.画出逻辑图
若干常用组合逻辑电路
编码器
编码：将输入的每个高/低电平信号变成一个对应的二进制代码
普通编码器
特点：任何时刻只允许输入一个编码信号。
例：3位二进制普通编码器
| 输 入 | 输 出 | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| I0 | I1 | I2 | I3 | I4 | I5 | I6 | I7 | Y2 | Y1 | Y0 |
| 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 |
| 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 |
| 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 |
| 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 |
| 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 | 1 | 0 | 1 |
| 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 1 | 1 | 0 |
| 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 | 1 |
优先编码器
特点：允许同时输入两个以上的编码信号，但只对其中优先权最高的一个进行编码。
例：8线-3线优先编码器（设I7优先权最高…I0优先权最低）
| 输 入 | 输 出 | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| I0 | I1 | I2 | I3 | I4 | I5 | I6 | I7 | Y2 | Y1 | Y0 |
| X | X | X | X | X | X | X | 1 | 1 | 1 | 1 |
| X | X | X | X | X | X | 1 | 0 | 1 | 1 | 0 |
| X | X | X | X | X | 1 | 0 | 0 | 1 | 0 | 1 |
| X | X | X | X | 1 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 | 0 |
| X | X | X | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 |
| X | X | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 | 0 |
| X | 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 1 |
| 1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
实例：74HC148
S`为选通信号
? 
Ys`为0时电路工作无编码输入
YEX`为0时，电路工作有编码输入
附加输出信号的状态及含意
控制端扩展功能举例
用两片8线-3线优先编码器扩展16线-4线优先编码器
第一片为高优先权
只有(1)无编码输入时，(2)才允许工作
第(1)片
时表示对
的编码
低3位输出应是两片的输出的“或”
译码器
译码：将每个输入的二进制代码译成对应的输出高、低电平信号。
集成译码器实例：74HC138
显示译码器
七段显示译码器7448的逻辑图
数据选择器
加法器
半加器，不考虑来自低位的进位，将两个1位的二进制数相加
全加器：将两个1位二进制数及来自低位的进位相加
多位加法器
串行进位加法器
超前进位加法器
基本原理：加到第i位的进位输入信号是两个加数第i位以前各位（0 ~ j-1）的函数，可在相加前由A,B两数确定。
优点：快，每1位的和及最后的进位基本同时产生。
缺点：电路复杂。
数值比较器
用来比较两个二进制数的数值大小
多位数值比较器
原理：从高位比起，只有高位相等，才比较下一位。
比较两个8位二进制数的大小
组合逻辑电路中的竞争-冒险现象
两个输入“同时向相反的逻辑电平变化”，称存在“竞争”
因“竞争”而可能在输出产生尖峰脉冲的现象，称为 “竞争-冒险”。
原文地址：https://www.cnblogs.com/lixuehan/p/11631728.html
时间： 2024-11-07 11:20:57